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單點登錄失敗解決措施「單點登錄框架有哪些」

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背景分析

傳統的登錄系統中，每個站點都實現了自己的專用登錄模塊。各站點的登錄狀態相互不認可，各站點需要逐一手工登錄。例如：

微服務版的單點登陸系統設計及實現

這樣的系統，我們又稱之為多點登陸系統。應用起來相對繁瑣（每次訪問資源服務都需要重新登陸認證和授權）。與此同時，系統代碼的重複也比較高。由此單點登陸系統誕生。

單點登陸系統

單點登錄，英文是 Single Sign On（縮寫為 SSO）。即多個站點共用一台認證授權服務器，用戶在其中任何一個站點登錄後，可以免登錄訪問其他所有站點。而且，各站點間可以通過該登錄狀態直接交互。例如：

微服務版的單點登陸系統設計及實現

快速入門實踐

工程結構如下

基於資源服務工程添加單點登陸認證和授權服務，工程結構定義如下：

微服務版的單點登陸系統設計及實現

創建認證授權工程

微服務版的單點登陸系統設計及實現

添加項目依賴

  <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    </dependency>
    <dependency>
        <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
        <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
    </dependency>

構建項目配置文件

在sca-auth工程中創建bootstrap.yml文件，例如：

server:
  port: 8071
spring:
  application:
    name: sca-auth
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848

添加項目啟動類

package com.jt;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class ResourceAuthApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ResourceAuthApplication.class, args);
    }
}

啟動並訪問項目

項目啟動時，系統會默認生成一個登陸密碼，例如：

微服務版的單點登陸系統設計及實現
微服務版的單點登陸系統設計及實現

其中，默認用戶名為user，密碼為系統啟動時，在控制台呈現的密碼。執行登陸測試,登陸成功進入如下界面（因為沒有定義登陸頁面，所以會出現404）：

微服務版的單點登陸系統設計及實現

自定義登陸邏輯

業務描述

我們的單點登錄系統最終會按照如下結構進行設計和實現,例如:

微服務版的單點登陸系統設計及實現

我們在實現登錄時,會在UI工程中,定義登錄頁面(login.html),然後在頁面中輸入自己的登陸賬號，登陸密碼,將請求提交給網關,然後網關將請求轉發到auth工程,登陸成功和失敗要返回json數據,在這個章節我們會按這個業務逐步進行實現

定義安全配置類

修改SecurityConfig配置類,添加登錄成功或失敗的處理邏輯,例如:

package com.jt.auth.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.configuration.WebSecurityConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationFailureHandler;
import org.springframework.security.web.authentication.AuthenticationSuccessHandler;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
public class SecurityConfig extends WebSecurityConfigurerAdapter {
    /**初始化密碼加密對象*/
    @Bean
    public BCryptPasswordEncoder passwordEncoder(){
        return new BCryptPasswordEncoder();
    }
    /**在這個方法中定義登錄規則
     * 1)對所有請求放行(當前工程只做認證)
     * 2)登錄成功信息的返回
     * 3)登錄失敗信息的返回
     * */
    @Override
    protected void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        //關閉跨域工具
        http.csrf().disable();
        //放行所有請求
        http.authorizeRequests().anyRequest().permitAll();
        //登錄成功與失敗的處理
        http.formLogin()
                .successHandler(successHandler())
                .failureHandler(failureHandler());
    }

    @Bean
    public AuthenticationSuccessHandler successHandler(){
//        return new AuthenticationSuccessHandler() {
//            @Override
//            public void onAuthenticationSuccess(HttpServletRequest httpServletRequest, HttpServletResponse httpServletResponse, Authentication authentication) throws IOException, ServletException {
//
//            }
//        }
        return (request,response,authentication) ->{
            //1.構建map對象,封裝響應數據
            Map<String,Object> map=new HashMap<>();
            map.put("state",200);
            map.put("message","login ok");
            //2.將map對象寫到客戶端
            writeJsonToClient(response,map);
        };
    }
    @Bean
    public AuthenticationFailureHandler failureHandler(){
        return (request,response, e)-> {
            //1.構建map對象,封裝響應數據
            Map<String,Object> map=new HashMap<>();
            map.put("state",500);
            map.put("message","login failure");
            //2.將map對象寫到客戶端
            writeJsonToClient(response,map);
        };
    }
    private void writeJsonToClient(HttpServletResponse response,
                                   Object object) throws IOException {
        //1.將對象轉換為json
        //將對象轉換為json有3種方案:
        //1)Google的Gson-->toJson  (需要自己找依賴)
        //2)阿里的fastjson-->JSON (spring-cloud-starter-alibaba-sentinel)
        //3)Springboot web自帶的jackson-->writeValueAsString (spring-boot-starter-web)
        //我們這裡藉助springboot工程中自帶的jackson
        //jackson中有一個對象類型為ObjectMapper,它內部提供了將對象轉換為json的方法
        //例如:
        String jsonStr=new ObjectMapper().writeValueAsString(object);
        //3.將json字符串寫到客戶端
        PrintWriter writer = response.getWriter();
        writer.println(jsonStr);
        writer.flush();
    }
}

定義用戶信息處理對象

在spring security應用中底層會藉助UserDetailService對象獲取數據庫信息,並進行封裝,最後返回給認證管理器,完成認證操作,例如:

package com.jt.auth.service;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.security.core.GrantedAuthority;
import org.springframework.security.core.authority.AuthorityUtils;
import org.springframework.security.core.userdetails.User;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetails;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.core.userdetails.UsernameNotFoundException;
import org.springframework.security.crypto.bcrypt.BCryptPasswordEncoder;
import org.springframework.stereotype.Service;

import java.util.List;

/**
 * 登錄時用戶信息的獲取和封裝會在此對象進行實現,
 * 在頁面上點擊登錄按鈕時,會調用這個對象的loadUserByUsername方法,
 * 頁面上輸入的用戶名會傳給這個方法的參數
 */
@Service
public class UserDetailsServiceImpl implements UserDetailsService {
    @Autowired
    private BCryptPasswordEncoder passwordEncoder;
    //UserDetails用戶封裝用戶信息(認證和權限信息)

    @Override
    public UserDetails loadUserByUsername(String username)
            throws UsernameNotFoundException {
        //1.基於用戶名查詢用戶信息(用戶名,用戶狀態,密碼,....)
        //Userinfo userinfo=userMapper.selectUserByUsername(username);
        String encodedPassword=passwordEncoder.encode("123456");
        //2.查詢用戶權限信息(後面會訪問數據庫)
        //這裡先給幾個假數據
        List<GrantedAuthority> authorities =
        AuthorityUtils.createAuthorityList(//這裡的權限信息先這麼寫,後面講
                "sys:res:create", "sys:res:retrieve");
        //3.對用戶信息進行封裝
        return new User(username,encodedPassword,authorities);
    }
}

網關中登陸路由配置

在網關配置文件中添加登錄路由配置,例如

 - id: router02
   uri: lb://sca-auth  #lb表示負載均衡,底層默認使用ribbon實現
   predicates: #定義請求規則(請求需要按照此規則設計)
      - Path=/auth/login/** #請求路徑設計
   filters:
      - StripPrefix=1 #轉發之前去掉path中第一層路徑

基於Postman進行訪問測試

啟動sca-gateway，sca-auth服務，然後基於postman訪問網關,執行登錄測試，例如：

微服務版的單點登陸系統設計及實現

自定義登陸頁面

在sca-resource-ui工程的static目錄中定義登陸頁面，例如：

<!doctype html>
<html lang="en">
<head>
    <!-- Required meta tags -->
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
    <!-- Bootstrap CSS -->
    <link href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.0.2/dist/css/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" integrity="sha384-EVSTQN3/azprG1Anm3QDgpJLIm9Nao0Yz1ztcQTwFspd3yD65VohhpuuCOmLASjC" crossorigin="anonymous">
    <title>login</title>
</head>
<body>
<div class="container"id="app">
    <h3>Please Login</h3>
    <form>
        <div class="mb-3">
            <label for="usernameId" class="form-label">Username</label>
            <input type="text" v-model="username" class="form-control" id="usernameId" aria-describedby="emailHelp">
        </div>
        <div class="mb-3">
            <label for="passwordId" class="form-label">Password</label>
            <input type="password" v-model="password" class="form-control" id="passwordId">
        </div>
        <button type="button" @click="doLogin()" class="btn btn-primary">Submit</button>
    </form>
</div>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/bootstrap@5.0.2/dist/js/bootstrap.bundle.min.js" integrity="sha384-MrcW6ZMFYlzcLA8Nl+NtUVF0sA7MsXsP1UyJoMp4YLEuNSfAP+JcXn/tWtIaxVXM" crossorigin="anonymous"></script>
<script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/vue/dist/vue.js"></script>
<script src="https://unpkg.com/axios/dist/axios.min.js"></script>
<script>
    var vm=new Vue({
        el:"#app",//定義監控點，vue底層會基於此監控點在內存中構建dom樹
        data:{ //此對象中定義頁面上要操作的數據
            username:"",
            password:""
        },
        methods: {//此位置定義所有業務事件處理函數
            doLogin() {
                //1.定義url
                let url = "http://localhost:9000/auth/login"
                //2.定義參數

                let params = new URLSearchParams()
                params.append('username',this.username);
                params.append('password',this.password);
                //3.發送異步請求
                axios.post(url, params).then((response) => {
                    debugger
                    let result=response.data;
                    console.log(result);
                    if (result.state == 200) {
                        alert("login ok");
                    } else {
                        alert(result.message);
                    }
                })
            }
        }
    });
</script>
</body>
</html>

啟動sca-resource-ui服務後，進入登陸頁面，輸入用戶名jack,密碼123456進行登陸測試。

頒發登陸成功令牌

構建令牌配置對象

本次我們藉助JWT(Json Web Token-是一種json格式）方式將用戶相關信息進行組織和加密,並作為響應令牌(Token),從服務端響應到客戶端,客戶端接收到這個JWT令牌之後,將其保存在客戶端(例如localStorage),然後攜帶令牌訪問資源服務器,資源服務器獲取並解析令牌的合法性,基於解析結果判定是否允許用戶訪問資源.

package com.jt.auth.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;

@Configuration
public class TokenConfig {
    //定義簽名key,在執行令牌簽名需要這個key,可以自己指定.
     private String SIGNING_KEY = "auth";

    //定義令牌生成策略.
    @Bean
    public TokenStore tokenStore() {
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
    }
    //定義Jwt轉換器,負責生成jwt令牌,解析令牌內容
    @Bean
    public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
        JwtAccessTokenConverter converter=new JwtAccessTokenConverter();
        //設置加密/解密口令
        converter.setSigningKey(SIGNING_KEY);
        return converter;
    }

}

定義認證授權核心配置

第一步：在SecurityConfig中添加如下方法（創建認證管理器對象，後面授權服務器會用到）：

 @Bean
    public AuthenticationManager authenticationManagerBean()
            throws Exception {
        return super.authenticationManagerBean();
    }

第二步：所有零件準備好了開始拼裝最後的主體部分，這個主體部分就是授權服務器的核心配置

package com.jt.auth.config;

import lombok.AllArgsConstructor;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.http.HttpMethod;
import org.springframework.security.authentication.AuthenticationManager;
import org.springframework.security.core.userdetails.UserDetailsService;
import org.springframework.security.crypto.password.PasswordEncoder;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.configurers.ClientDetailsServiceConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.AuthorizationServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableAuthorizationServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerEndpointsConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.AuthorizationServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.AuthorizationServerTokenServices;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.DefaultTokenServices;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenEnhancerChain;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;

import java.util.Arrays;

/**
 * 完成所有配置的組裝,在這個配置類中完成認證授權,JWT令牌簽發等配置操作
 * 1)SpringSecurity (安全認證和授權)
 * 2)TokenConfig
 * 3)Oauth2(暫時不說)
 */

@AllArgsConstructor
@Configuration
@EnableAuthorizationServer //開啟認證和授權服務
public class Oauth2Config extends AuthorizationServerConfigurerAdapter {
    //此對象負責完成認證管理
    private AuthenticationManager authenticationManager;
    //TokenStore負責完成令牌創建,信息讀取
    private TokenStore tokenStore;
    //JWT令牌轉換器(基於用戶信息構建令牌,解析令牌)
    private JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter;
    //密碼加密匹配器對象
    private PasswordEncoder passwordEncoder;
    //負責獲取用戶信息信息
    private UserDetailsService userDetailsService;

    //設置認證端點的配置(/oauth/token),客戶端通過這個路徑獲取JWT令牌
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerEndpointsConfigurer endpoints) throws Exception {
        endpoints
        //配置認證管理器
        .authenticationManager(authenticationManager)
        //驗證用戶的方法獲得用戶詳情
        .userDetailsService(userDetailsService)
        //要求提交認證使用post請求方式,提高安全性
        .allowedTokenEndpointRequestMethods(HttpMethod.POST,HttpMethod.GET)
        //要配置令牌的生成,由於令牌生成比較複雜,下面有方法實現
        .tokenServices(tokenService());//這個不配置,默認令牌為UUID.randomUUID().toString()
    }

    //定義令牌生成策略
    @Bean
    public AuthorizationServerTokenServices tokenService(){
        //這個方法的目標就是獲得一個令牌生成器
        DefaultTokenServices services=new DefaultTokenServices();
        //支持令牌刷新策略(令牌有過期時間)
        services.setSupportRefreshToken(true);
        //設置令牌生成策略(tokenStore在TokenConfig配置了,本次我們應用JWT-定義了一種令牌格式)
        services.setTokenStore(tokenStore);
        //設置令牌增強(允許設置令牌生成策略,默認是非jwt方式,現在設置為jwt方式,並在令牌Payload部分允許添加擴展數據,例如用戶權限信息)
        TokenEnhancerChain chain=new TokenEnhancerChain();
        chain.setTokenEnhancers(Arrays.asList(jwtAccessTokenConverter));
        services.setTokenEnhancer(chain);
        //設置令牌有效期
        services.setAccessTokenValiditySeconds(3600);//1小時
        //刷新令牌應用場景：一般在用戶登錄系統後，令牌快過期時，系統自動幫助用戶刷新令牌，提高用戶的體驗感
        services.setRefreshTokenValiditySeconds(3600*72);//3天
        return services;
    }

    //設置客戶端詳情類似於用戶詳情
    @Override
    public void configure(ClientDetailsServiceConfigurer clients) throws Exception {
        clients.inMemory()
        //客戶端id (客戶端訪問時需要這個id)
        .withClient("gateway-client")
        //客戶端秘鑰(客戶端訪問時需要攜帶這個密鑰)
        .secret(passwordEncoder.encode("123456"))
        //設置權限
        .scopes("all")//all只是個名字而已和寫abc效果相同
        //允許客戶端進行的操作  這裡的認證方式表示密碼方式,裏面的字符串千萬不能寫錯
        .authorizedGrantTypes("password","refresh_token");
    }
    // 認證成功後的安全約束配置,對指定資源的訪問放行,我們登錄時需要訪問/oauth/token,需要對這樣的url進行放行
    @Override
    public void configure(AuthorizationServerSecurityConfigurer security) throws Exception {
        //認證通過後,允許客戶端進行哪些操作
        security
        //公開oauth/token_key端點
        .tokenKeyAccess("permitAll()")
        //公開oauth/check_token端點
        .checkTokenAccess("permitAll()")
        //允許提交請求進行認證(申請令牌)
        .allowFormAuthenticationForClients();
    }
}

配置網關認證的URL

  - id: router02
      uri: lb://sca-auth
      predicates:
        #- Path=/auth/login/**  #沒要令牌之前,以前是這樣配置
        - Path=/auth/oauth/**   #微服務架構下,需要令牌,現在要這樣配置
      filters:
        - StripPrefix=1

Postman訪問測試

第一步：啟動服務
依次啟動sca-auth服務，sca-resource-gateway服務。

第二步：檢測sca-auth服務控制台的Endpoints信息，例如:

微服務版的單點登陸系統設計及實現

第三步：打開postman進行登陸訪問測試

微服務版的單點登陸系統設計及實現
登陸成功會在控制台顯示令牌信息，例如：

{
    "access_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJleHAiOjE2Mjk5OTg0NjAsInVzZXJfbmFtZSI6ImphY2siLCJhdXRob3JpdGllcyI6WyJzeXM6cmVzOmNyZWF0ZSIsInN5czpyZXM6cmV0cmlldmUiXSwianRpIjoiYWQ3ZDk1ODYtMjUwYS00M2M4LWI0ODYtNjIyYjJmY2UzMDNiIiwiY2xpZW50X2lkIjoiZ2F0ZXdheS1jbGllbnQiLCJzY29wZSI6WyJhbGwiXX0.-Zcmxwh0pz3GTKdktpr4FknFB1v23w-E501y7TZmLg4",
    "token_type": "bearer",
    "refresh_token": "eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJ1c2VyX25hbWUiOiJqYWNrIiwic2NvcGUiOlsiYWxsIl0sImF0aSI6ImFkN2Q5NTg2LTI1MGEtNDNjOC1iNDg2LTYyMmIyZmNlMzAzYiIsImV4cCI6MTYzMDI1NDA2MCwiYXV0aG9yaXRpZXMiOlsic3lzOnJlczpjcmVhdGUiLCJzeXM6cmVzOnJldHJpZXZlIl0sImp0aSI6IjIyOTdjMTg2LWM4MDktNDZiZi1iNmMxLWFiYWExY2ExZjQ1ZiIsImNsaWVudF9pZCI6ImdhdGV3YXktY2xpZW50In0.1Bf5IazROtFFJu31Qv3rWAVEtFC1NHWU1z_DsgcnSX0",
    "expires_in": 3599,
    "scope": "all",
    "jti": "ad7d9586-250a-43c8-b486-622b2fce303b"
}

登陸頁面登陸方法設計

登陸成功以後，將token存儲到localStorage中,修改登錄頁面的doLogin方法,例如

  doLogin() {
    //1.定義url
     let url = "http://localhost:9000/auth/oauth/token"
    //2.定義參數
      let params = new URLSearchParams()
       params.append('username',this.username);
       params.append('password',this.password);
       params.append("client_id","gateway-client");
       params.append("client_secret","123456");
       params.append("grant_type","password");
      //3.發送異步請求
       axios.post(url, params).then((response) => {
          alert("login ok");
           let result=response.data;
           localStorage.setItem("accessToken",result.access_token);
            location.href="/fileupload.html";
          }).catch((error)=>{
                    console.log(error);
         })
       }

資源服務器配置

添加依賴

打開資源服務的pom.xml文件，添加oauth2依賴。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-oauth2</artifactId>
</dependency>

令牌處理器配置

package com.jt.auth.config;

import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtAccessTokenConverter;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.store.JwtTokenStore;

/**
 * 創建JWT令牌配置類,基於這個類實現令牌對象的創建和解析.
 * JWT令牌的構成有三部分構成:
 * 1)HEADER (頭部信息:令牌類型,簽名算法)
 * 2)PAYLOAD (數據信息-用戶信息,權限信息,令牌失效時間,...)
 * 3)SIGNATURE (簽名信息-對header和payload部分進行加密簽名)
 */
@Configuration
public class TokenConfig {
    //定義令牌簽發口令(暗號),這個口令自己定義即可
    //在對header和PAYLOAD部分進行簽名時,需要的一個口令
    private String SIGNING_KEY= "auth";
    //初始化令牌生成策略(默認生成策略 UUID)
    //這裡我們採用JWT方式生成令牌
    @Bean
    public TokenStore tokenStore(){
        return new JwtTokenStore(jwtAccessTokenConverter());
    }
    //構建JWT令牌轉換器對象,基於此對象創建令牌,解析令牌
    @Bean
    public JwtAccessTokenConverter jwtAccessTokenConverter(){
        JwtAccessTokenConverter converter=new JwtAccessTokenConverter();
        converter.setSigningKey(SIGNING_KEY);
        return converter;
    }
}

資源服務令牌解析配置

package com.jt.resource.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.ResourceServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.web.access.AccessDeniedHandler;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
@EnableResourceServer
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private TokenStore tokenStore;
    /**
     * token服務配置
     */
    @Override
    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) throws Exception {
        resources.tokenStore(tokenStore);
    }
    /**
     * 路由安全認證配置
     */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable();
        http.exceptionHandling()
                .accessDeniedHandler(accessDeniedHandler());
        http.authorizeRequests().anyRequest().permitAll();

    }
    //沒有權限時執行此處理器方法
    public AccessDeniedHandler accessDeniedHandler() {
        return (request, response, e) -> {
            Map<String, Object> map = new HashMap<>();
            map.put("state", HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);//SC_FORBIDDEN的值是403
            map.put("message", "沒有訪問權限,請聯繫管理員");
            //1設置響應數據的編碼
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            //2告訴瀏覽器響應數據的內容類型以及編碼
            response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
            //3獲取輸出流對象
            PrintWriter out=response.getWriter();
            //4 輸出數據
            String result=
                    new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
            out.println(result);
            out.flush();
        };
    }

}

資源服務令牌解析配置

package com.jt.resource.config;

import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.security.config.annotation.method.configuration.EnableGlobalMethodSecurity;
import org.springframework.security.config.annotation.web.builders.HttpSecurity;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.EnableResourceServer;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configuration.ResourceServerConfigurerAdapter;
import org.springframework.security.oauth2.config.annotation.web.configurers.ResourceServerSecurityConfigurer;
import org.springframework.security.oauth2.provider.token.TokenStore;
import org.springframework.security.web.access.AccessDeniedHandler;

import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

@Configuration
@EnableResourceServer
@EnableGlobalMethodSecurity(prePostEnabled = true)
public class ResourceServerConfig extends ResourceServerConfigurerAdapter {

    @Autowired
    private TokenStore tokenStore;
    /**
     * token服務配置
     */
    @Override
    public void configure(ResourceServerSecurityConfigurer resources) throws Exception {
        resources.tokenStore(tokenStore);
    }
    /**
     * 路由安全認證配置
     */
    @Override
    public void configure(HttpSecurity http) throws Exception {
        http.csrf().disable();
        http.exceptionHandling()
                .accessDeniedHandler(accessDeniedHandler());
        http.authorizeRequests().anyRequest().permitAll();

    }
    //沒有權限時執行此處理器方法
    public AccessDeniedHandler accessDeniedHandler() {
        return (request, response, e) -> {
            Map<String, Object> map = new HashMap<>();
            map.put("state", HttpServletResponse.SC_FORBIDDEN);//SC_FORBIDDEN的值是403
            map.put("message", "沒有訪問權限,請聯繫管理員");
            //1設置響應數據的編碼
            response.setCharacterEncoding("utf-8");
            //2告訴瀏覽器響應數據的內容類型以及編碼
            response.setContentType("application/json;charset=utf-8");
            //3獲取輸出流對象
            PrintWriter out=response.getWriter();
            //4 輸出數據
            String result=
                    new ObjectMapper().writeValueAsString(map);
            out.println(result);
            out.flush();
        };
    }

}

ResourceController 方法配置

在controller的上傳方法上添加 @PreAuthorize(「hasAuthority(『sys:res:create』)」)註解，用於告訴底層框架方法此方法需要具備的權限，例如

  @PreAuthorize("hasAuthority('sys:res:create')")
  @PostMapping("/upload/")
   public String uploadFile(MultipartFile uploadFile) throws IOException {
       ...
   }

啟動服務訪問測試

  • 第一步:啟動服務（sca-auth,sca-resource-gateway,sca-resource)
  • 第二步:執行登陸獲取access_token令牌
  • 第三步:攜帶令牌訪問資源(url中的前綴”sca”是在資源服務器中自己指定的,你的網關怎麼配置的,你就怎麼寫)

設置請求頭(header)，要攜帶令牌並指定請求的內容類型，例如

微服務版的單點登陸系統設計及實現

設置請求體(body)，設置form-data，key要求為file類型，參數名與你服務端controller文件上傳方法的參數名相同，值為你選擇的文件，例如

微服務版的單點登陸系統設計及實現

上傳成功會顯示你訪問文件需要的路徑，假如沒有權限會提示你沒有訪問權限。

文件上傳JS方法設計

 function upload(file){
        //定義一個表單
        let form=new FormData();
        //將圖片添加到表單中
        form.append("uploadFile",file);
        let url="http://localhost:9000/sca/resource/upload/";
        //異步提交方式1
        axios.post(url,form,{headers:{"Authorization":"Bearer "+localStorage.getItem("accessToken")}})
             .then(function (response){
                 let result=response.data;
                 if(result.state==403){
                     alert(result.message);
                     return;
                 }
                 alert("upload ok");
             })
    }

技術摘要應用實踐說明

背景分析

企業中數據是最重要的資源,對於這些數據而言,有些可以直接匿名訪問,有些只能登錄以後才能訪問,還有一些你登錄成功以後,權限不夠也不能訪問.總之這些規則都是保護系統資源不被破壞的一種手段.幾乎每個系統中都需要這樣的措施對數據(資源)進行保護.我們通常會通過軟件技術對這樣業務進行具體的設計和實現.早期沒有統一的標準,每個系統都有自己獨立的設計實現,但是對於這個業務又是一個共性,後續市場上就基於共性做了具體的落地實現,例如Spring Security,Apache shiro，JWT，Oauth2等技術誕生了.

Spring Security 技術

Spring Security 是一個企業級安全框架,由spring官方推出,它對軟件系統中的認證,授權,加密等功能進行封裝,並在springboot技術推出以後,配置方面做了很大的簡化.現在市場上分佈式架構中的安全控制，正在逐步的轉向Spring Security。Spring Security 在企業中實現認證和授權業務時,底層構建了大量的過濾器，如圖所示：

微服務版的單點登陸系統設計及實現
其中:

圖中綠色部分為認證過濾器,黃色部分為授權過濾器。Spring Security就是通過這些過濾器然後調用相關對象一起完成認證和授權操作.

Jwt 數據規範

JWT(JSON WEB Token)是一個標準，採用數據自包含方式進行json格式數據設計，實現各方安全的信息傳輸，其官方網址為：https://jwt.io/。官方JWT規範定義，它構成有三部分，分別為Header(頭部)，Payload(負載)，Signature(簽名),其格式如下：

xxxxx.yyyyy.zzzzz

Header 部分是一個 JSON 對象，描述 JWT 的元數據，通常是下面的樣子。

{
  "alg": "HS256",
  "typ": "JWT"
}

上面代碼中，alg屬性表示簽名的算法（algorithm），默認是 HMAC SHA256（簡寫HS256）；typ屬性表示這個令牌（token）的類型（type），JWT 令牌統一寫為JWT。最後，將這個 JSON 對象使用 Base64URL 算法（詳見後文）轉成字符串。

Payload部分

Payload 部分也是一個 JSON 對象，用來存放實際需要傳遞的數據。JWT規範中規定了7個官方字段，供選用。

  • iss (issuer)：簽發人
  • exp (expiration time)：過期時間
  • sub (subject)：主題
  • aud (audience)：受眾
  • nbf (Not Before)：生效時間
  • iat (Issued At)：簽發時間
  • jti (JWT ID)：編號
  • 除了官方字段，你還可以在這個部分定義私有字段，下面就是一個例子。
{
  "sub": "1234567890",
  "name": "John Doe",
  "admin": true
}

注意，JWT 默認是不加密的，任何人都可以讀到，所以不要把秘密信息放在這個部分。

這個 JSON 對象也要使用 Base64URL 算法轉成字符串。

Signature部分

Signature 部分是對前兩部分的簽名，其目的是防止數據被篡改。

首先，需要指定一個密鑰（secret）。這個密鑰只有服務器才知道，不能泄露給用戶。然後，使用 Header 裏面指定的簽名算法（默認是 HMAC SHA256），按照下面的公式產生簽名。

HMACSHA256(
  base64UrlEncode(header) + "." +
  base64UrlEncode(payload),
  secret)

算出簽名以後，把 Header、Payload、Signature 三個部分拼成一個字符串，每個部分之間用”點”（.）分隔，就可以返回給用戶。

Oauth2規範

oauth2定義了一種認證授權協議，一種規範，此規範中定義了四種類型的角色：

1)資源有者(User)

2)認證授權服務器(jt-auth)

3)資源服務器(jt-resource)

4)客戶端應用(jt-ui)

同時，在這種協議中規定了認證授權時的幾種模式：

1)密碼模式 (基於用戶名和密碼進行認證)

2)授權碼模式(就是我們說的三方認證：QQ，微信，微博，。。。。)

3)…

總結（Summary）

重難點分析

  • 單點登陸系統的設計架構（微服務架構）
  • 服務的設計及劃分(資源服務器，認證服務器，網關服務器，客戶端服務）
  • 認證及資源訪問的流程(資源訪問時要先認證再訪問)
  • 認證和授權時的一些關鍵技術(Spring Security,Jwt,Oauth2)

FAQ 分析

  • 為什麼要單點登陸（分佈式系統，再訪問不同服務資源時，不要總是要登陸，進而改善用戶體驗）
  • 單點登陸解決方案？(市場常用兩種: spring security+jwt+oauth2,spring securit+redis+oauth2)
  • Spring Security 是什麼？（spring框架中的一個安全默認，實現了認證和授權操作）
  • JWT是什麼？（一種令牌格式，一種令牌規範，通過對JSON數據採用一定的編碼，加密進行令牌設計）
  • OAuth2是什麼？（一種認證和授權規範，定義了單點登陸中服務的劃分方式，認證的相關類型）

…

Bug 分析

  • 401 : 訪問資源時沒有認證。
  • 403 : 訪問資源時沒有權限。
  • 404：訪問的資源找不到（一定要檢查你訪問資源的url）
  • 405: 請求方式不匹配（客戶端請求方式是GET，服務端處理請求是Post就是這個問題）
  • 500: 不看後台無法解決？（error,warn）
  • …

原創文章，作者：投稿專員，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/209229.html

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上一篇 2024-12-08 15:26
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